摘要：半导体的导电特性 (1)半导体的热敏特性:半导体材料的电阻随温度升高而减小.称为半导体的热敏特性. (2)半导体的光敏特性:半导体材料的电阻随光照而减小.称为半导体的光敏特性. (3)半导体的掺杂特性:在纯净的半导体材料中掺入微量的杂质.会使它的电阻急剧变化.半导体的导电性能大大增强.称为半导体的掺杂特性. 例题:家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件.PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器.其电阻率与温度的关系如图4所示.由于这种特性.PTC元件具有发热.控温两重功能.对此以下说法中正确的是 A．通电后其功率先增大后减小 B．通电后其功率先减小后增大 C．当其产生的热量与散发的热量相等时.温度保持在t1至t2的某一值不变 D．当其产生的热量与散发的热量相等时.温度保持在t1或t2不变 解析:根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线.可知在常温下.它的电阻是相当小的.通入电流以后.随着温度的升高.其电阻率先变小后增大.那么它的功率先变大.后变小.温度保持在在t1至t2的某一值不变.这时候电路处于稳定状态.如果温度再升高.电阻率变大.导致电流变小.温度就会降下来,如果温度降低.电阻率减小.导致电流变大.温度就会升上去.所以本题正确答案为:A.C. 例题:一般的电熨斗用合金丝作发热元件.合金丝电阻R随温度t变化的关系如图5所示的实线①.由于环境温度.熨烫衣服的厚度.干湿等情况不同.熨斗的散热功率不同.因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动.易损坏衣服. 有一种用主要成份为BaTiO3的称为“PTC 的特殊材料作发热元件的电熨斗.具有升温快.能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示. (1)为什么原处于冷态的“PTC 熨斗刚通电时.比普通电熨斗升温快? (2)通电一段时间后.电熨斗温度稳定在什么范围内? (3)简析PTC发热元件的自动控温过程. 解析:解答此题的关键是要看懂图中涉及的物理量的含义:图线①说明合金的电阻基本上不随温度的变化而变化,图线②说明在较低的温度下.“PTC 材料的电阻基本不变.但在某一温度范围内电阻会突变. (1) 由图可知.冷态的“PTC 材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小.所以发热功率P＝U2/R较一般电熨斗大.所以在相同的时间内“PTC 升温快. (2)由图可知.温度自动稳定在t6＜t＜t8范围内. (3 )当熨斗温度升高到t6后.“PTC 材料的电阻急剧增大.电功率变小.此时如果散热功率大于电功率.熨斗温度会下降.当温度降低时.电阻R急剧减小.电功率增大.温度又升高--.因而熨斗的温度能稳定在一定的范围内. 例题:如图所示.为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图.箱内的电阻R1＝20kΩ.R,2＝10kΩ.R3＝40kΩ.Rt为热敏电阻.它的电阻随温度的变化的图线如图7(b)所示.当a.b两端电压Uab＜0时.电压鉴别器会令开关K接通.恒温箱内的电热丝发热.使箱内温度提高.当Uab＞0时.电压鉴别器会K断开.停止加热.恒温箱内的温度恒定在多少摄氏度. 解析:在Uab＜0时.K接通.箱内的温度提高.导致Rt减小.当Rt＝20kΩ时达到电桥平衡.此时Uab＝0.而Uab＝0是K断开.闭合的分界点.故此温度可由图7(b)中读出.Rt＝20kΩ时对应的温度t＝35℃.

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